SISTEMA DE MEDICIÓN DE TORQUE Y ESFUERZOS TORSIONALES
DESCRIPCIÓN
TRACTorque es un sistema de adquisición y análisis de datos que provee una solución completa a la obtención del torque y velocidad instantánea que se producen en hasta dos ejes de transmisión de manera simultánea y su posterior análisis. El torque es obtenido a través de un sensor tipo puente de galgas extensiométricas (strain gages) y un transmisor inalámbrico, ambos solidarios al eje en cuestión en tanto que la velocidad es obtenida a través de sensores de proximidad colocados en ruedas dentadas pertenecientes al impulsor de los ejes. Adicionalmente, también es posible la adquisición de una señal analógica adicional, como podría ser la fuerza proveniente de una celda de carga en los ensayos de tiro de bolardo de una embarcación. La aplicación está formada por dos partes principales:
ADQUISICIÓN DE DATOS
En éste módulo, el programa permite la configuración total y el inicio de la adquisición mediante las siguientes tareas:
Configuración de la adquisición: Se puede configurar la cantidad de ejes a adquirir, la velocidad de muestreo de acuerdo a las necesidades, muestras por canal, que representa el número de muestras que el software descarga de los búffers de adquisición, canales a asignar para cada eje y Tiro como así también sus nombres descriptivos, rangos de las señales de entrada, configuración de los canales de entrada (diferenciales, referidos a tierra, etc), número de dientes del tacómetro, etc.
Definición de Parámetros y Archivos: Permite la configuración de distintos parámetros de los gráficos, tal como Resolución Espectral de la FFT en línea, Número de Muestras a Graficar, archivos y una serie de parámetros que son proveídos por el fabricante del sensor de esfuerzo y otros datos del eje, tales como diámetro interno, externo, módulo de elasticidad, etc. Con respecto a los Archivos, estos guardarán todos los datos de las señales adquiridas, tanto de las analógicas como las provenientes de los tacómetros.
Respecto de la adquisición, una vez iniciada es posible observar gráfica y numéricamente las señales instantáneas originales de torque y velocidad como así otras calculadas a partir de ellas tales como Potencia, Esfuerzos Torsionales y el espectro en frecuencia.
ANÁLISIS DE DATOS
En éste módulo de la aplicación se pueden abrir los distintos archivos guardados en los diferentes ensayos. La ubicación e identificación de estos archivos es sencilla debido a que son parámetros configurables en el momento de la adquisición de los datos.
Una vez realizada la apertura de un archivo es posible observar gráfica y numéricamente las señales adquiridas y seleccionar un conjunto de datos de interés para su posterior análisis. Este análisis comprende: filtrado de señales por medio de filtros configurables, cálculo de velocidades medias, potencia media e instantánea, visualización de los esfuerzos torsionales, etc.
A medida que se van analizando los distintos archivos correspondientes, quizás, a distintas velocidades de los ejes, es posible ir conformando una tabla de manera automática, la cual mantiene los valores cargados entre aperturas de los distintos archivos, para luego volcar estos datos a un gráfico de Velocidad vs. Esfuerzos Torsionales y obtener las conclusiones de los ensayos. Esta herramienta gráfica es muy flexible y permite cargar distintos gráficos de referencia, como ser algún tipo de curva teórica para realizar comparaciones con datos obtenidos de los distintos ensayos. También cuenta con herramientas tales como suavizado de las gráficas y modificación de las mismas de manera interactiva con el mouse.
APLICACIONES POSIBLES
Industria Naval y Automotriz: certificación de potencia y nivel de vibraciones torsionales en grandes ejes marinos
Generación Eléctrica: medición de potencia en ejes de turbogeneradores y control de vibraciones torsionales introducidas por la red eléctrica para protección en línea.
Generación Hidroeléctrica: medición de potencia en ejes de turbomáquinas y control de vibraciones torsionales
PLATAFORMAS DE HARDWARE REQUERIDAS
Originalmente desarrollado sobre la plataforma reconfigurable CompactRIO de National Instruments, basada en tecnología de FPGAs programables con LabVIEW, el sistema también se adaptó a la plataforma PXI (PCI extension for instrumentation), el posee la resistencia y certificaciones correspondientes para la operaciones móviles. Además de las plataformas mencionadas, también puede implementarse este sistema sobre CompactDAQ, una plataforma móvil y de bajo costo que trabaja en conjunto con PCs portátiles mediante interface USB. La plataforma PCI, basada en una computadora de escritorio, se encuentra también disponible para la implementación de este sistema.
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